综采工作面矿压显现规律浅析

综采工作面矿压显现规律浅析　杨文清（陕西南梁矿业有限公司，陕西榆林７１９４０１）　摘要：对Ｎ１２００煤层进行矿压观测，对工作面矿压显现规律进行研究。为Ｎ１２００煤层的合理开采，以及对顶板的科学支护提　供了科学依据。　关键词：矿压观测；工作面；煤层；来压步距　中图分类号：Ｆ４０３．７；ＴＤ３２２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００８—０１５５（２０１４）０５—０１５５一Ｏ１　１工程地质概述　Ｎ１２００综采工作面地表位于考考乌素沟以北井田　东部，工作面中心距北翼风井东偏南约８４０ｍ。井下位　于井田北翼２—２煤生产系统以东。该面西邻２—２煤　辅运大巷几２—２煤生产系统，南为实煤区，东为崔家　沟井田边界方向，北为设计的Ｎ１２０２掘进工作面。为　北翼盘区东部第二个工作面，工作面煤层顶底板情况　见表１。　表１煤层顶底板情况表　名称　岩石　厚度／ｍ　特　征　成分以石英为主，长石次之，　老顶　粗粒长石砂岩　ｌＯ含少量暗色矿物及白云母，　ｅｒ　分选性较差，泥质胶结，具波　状层理，一般厚约１０．Ｏｍ。　直接顶　粉砂岩　２直接顶为粉砂岩，局部为泥　．６０～８．１４ｍ　岩，厚２．６０～８．１４ｔｏｏ　伪顶　粉砂岩夹　ｏ．２～ｏ．４８ｍ。　落顶板薄至中厚层状，易随开采垮　，厚０．２５～０．４８ｍ。　煤层底板　粉砂岩及泥岩　１底板为粉砂岩及泥岩厚１．７０　．７～１．８２ｍ　～１．８２ｍ。　２观测区布置　将柠条塔煤矿Ｎ１２００工作面架掩护式液压支架分　为七个测区，每个测区布设三条测线，对其进行重点观　测。根据柠Ｎ１２００工作面的实际情况，决定这个阶段　观测的掩护式液压支架重点为，上测区：１５架一１９架，　中测区：８５架一８９架，下测区：１５６架一１６０架。工作　面测区、测线及测点布置参照图１。　图ｌ　Ｎ１２００工作面测区、测线布置图　收稿日期：２０１４一Ｏ１—２７　作者简介：杨文清（１９６６一），男，陕西府谷县人，１９８６年毕　业于西安矿业学院矿建专业，工程师，现在陕西南梁矿业有限公　司主要从事煤矿生产安全管理工作。　３矿压规律分析　老顶初次断裂引起工作面老顶的初次来压，初次　来压一般要持续２ｄ～３ｄ才能将工作面推过去。随着　回采工作面推进，老顶在初次断裂以后，裂隙带岩层形　成的“结构”将始终经历“稳定失稳再稳定”的变化。这　种变化将呈现周而复始的过程，因此称为周期来压。　各测区实测老顶来压步距如表２所示。　Ｉ测区与Ⅶ测区由于受两端煤柱的影响在采煤工　作面并未出现明显矿压显现现象，通过对采空区实地　观察、采煤工作面顶板的破碎度测量及煤壁渗水情况　等综合分析后发现，Ｉ测区与Ⅶ测区矿压显现具有滞　后性，滞后距离约ｌ０—５０ｍ。Ⅱ测区初次来压步距平　均为５０．０３ｍ，周期来压步平均为１２．１５ｍ。１１Ｉ测区初次　来压步距平均为４９．７３ｍ，周期来压平均为１１．８５ｍ。１Ｖ　测区初次来压步距平均为４９ｍ，周期来压步距平均为　１０．８８ｍ。Ｖ测区初次来压步距平均为４９．３ｍ，周期来　压步距平均为１１．２８ｍ。ＶＩ测区初次来压步距平均为　５２．６ｍ，周期来压步距平均为ｌ１．３５ｍ。　表２各测区实测老顶来压步距一览表　支架　初次来压　周期来压步距／ｍ　测区　架号　步距Ｌ口，ｍ　Ｌ１　Ｌ２　Ｌ］　Ｌ４　Ｌ５　ｌ　Ｌ６　ｌ　Ｌ７　ｌ　Ｌ丑　Ｆ均值　１４　１　１５　１６　平均值　２１　５２　９　１２．１　１　３　６　１Ｏ．３　８．４　１２．４　ｔ２．２　１２．２　９．５　１１．３４　２２　４９．２　１６．１　１５．６　１１．９　１０　３　９．６　１１．２　１２．２　１２．２　１２．３９　２　４８　１８　１６　６　１０１　１０．３　８．４　１２．４　１Ｏ．４　’５．６　１２．７３　平均值　５０．０３　１２．１５　５　５’　１５　１４．８　９．３　１２．９　８　４　１０．７　１０　４　１１．３　１１．６０　５４　４９　１９　１４．１　１１　１　１２．９　９．６　９．５　１１．０　１０．７　佗．２４　１ｌｌ　５５　４９．２　１６．１　１５．６　９．３　１２．９　８．４　’０．７　１０．４　１ｔ．３　１１．８４　平均值　４９．７３　１１．８９　８５　５１　１２　１３．７　１１．３　８．８　７．８　１２．１　７．’　１０．Ｓ　１０．４１　８６　５１．９　１３．３　１７．４　７．５　６．７　８．５　１１．４　９．４　９　９　１０．５１　ＩＶ　８７　４４１　１６．７　１８．３　１１．１　１ｏ１　７　９　８　６　１１．２　９　９　’１．７３　平均值　４９　１０．８８　１１７　４８　１５　１４．９　１２．２　１１．４　９．９　１２．４　１Ｏ　Ｓ　１３．９　１２．５３　１１８　柏　１Ｓ　１３　７　１１．３　７．１　７．９　１１．１　９．７　’０．５　１０．７９　１ｔ９　５１．９　１１　１　１４　９　１０．１　７．１　９．１　９．９　９．７　１２．２　＇０．５＇　平均值　４９．３　１１．２８　１５０　５’　１２　１３．７　１１．３　７．１　１Ｏ．２　８．８　１１　９　１０　＇０．６３　１５１　５２．９　１５．６　１２　２　１１　４　９　９　＇２．８　１１．８　９．７　’２．１　’１．９４　１５２　５３．９　８．４　１５．６　１３．７　９．９　９．９　１２．８　１１．８　９　７　１１．柏　平均值　５２．６　１１．３５　１５８　一Ｉ—ｌ—ｌ—ｌ—Ｉ一　１５９　ⅥＩ　１６０　平均值　平均值　５０．１３　１１．５＇　（下转第１６３页）　１５５　般根据老顶岩梁活动的规律结合矿压观测数　据，工作面和坚硬顶板悬顶的距离最多可以达到３０ｍ。　般是１５ｍ左右，特别是上隅角，这样就造成了悬顶的　大面积存在，从而很容易引起瓦斯的积存。　３认真做好采煤工作面开切眼技术管理工作　３．１认真做好一般开切眼的支护管理工作　在煤层中开掘巷道也就是我们所说的采煤工作面　开切眼。开切眼开挖后，围岩向巷道空间移动变形，岩　体强度降低，原煤岩体的应力平衡状态受到了破坏，这　样在一定的范围内围岩破裂带就得以形成，也可以称　为围岩松动圈。对于开切眼支护强度来说，要能够适　应多次动压影响，还要能够控制住围岩松动圈，采动支　一一等地点要加强巡查，一旦发现问题，要认真分析及时进　行科学处理。对于观测数据要做到真实、完整、齐全，　对于存在的一些问题要能够提出可行性的建议，对于　些宏观性的情况应当有重要记述，对于一些原始记　录放顶领导小组的成员要在其上进行签字。放顶领导　对于检查中发现的问题要能够现场进行整改。　４．３加强对职工进行培训，增强质量意识　要想职工的质量意识较强就应当提高其综合素　质，素质提高了，管理工作就会得到提高，先进的技术　才能得到发挥，才能保证煤矿的安全生产。因此要在　人员培养上下功夫，要组织全体职工进行学习，使职工　的整体素质得到提高。领导要经常给职工上质量教育　一承压力对开切眼松动圈会有着多次影响。因此，在支　护强度、支护材料等方面应当加强。如果使用单体液　压支柱作为开切眼支护，要做到天天进行二次注液，保　证初撑力不能小于９０ｋＮ。可以使用摩擦支柱，不能使　用木支护，但是初撑力要大于３０ｋＮ。对于开切眼的顶　板应当做到完整，这些对于顶板的后期管理很重要。　３．２正确处理好采煤面投放时间与开切眼掘进之　间的关系　支护强度和岩性对于开切眼围岩松动圈碎胀力的　稳定有着很大的关系。通过现场测定可以发现，如果　开切眼岩性存在差异，那么松动圈稳定时间以及大小　也就存在一定的差异。一般来说，石灰岩顶板、岩质页　岩、泥质粉砂岩、砂质页岩，开掘以后在３０～６０ｍ处，如　果每天掘进２—３米，也就是１０～１５天，这时围岩移近　速度也就是１ｍｍ／ｄ左右，还处于稳定状态。因此，开　切眼掘进以后，投产推采最好不要多于一个月。　３．３认真做好开切眼的管理和支护　薄煤层采煤面的上下两巷、开切眼沿顶板掘进，推　进一个步距后，应当及时上底台，支柱距“底台”边缘要　大于０．５ｍ，支设支柱应当沿煤层底板进行，不得迎退　山，应当有足够的初撑力，以避免因底板松软和顶板离　层而压垮底台，从而导致倒柱、滑动、冒顶事故发生。　厚煤层、中厚煤层以及使用单体液压柱支护的采　煤面，开切眼可以采取锚网支护，从而使顶板下沉量得　以减少，使顶板变为主动支护，切眼的支护状况得以改　变。　４认真做好采煤工作面初次放顶技术管理　４．１领导要对初次放顶引起重视　工作面顶板管理的第一责任人是生产矿长，要全　面负责顶板管理工作，对于初次放顶存在的问题要及　时进行解决；煤矿总工程师要负技术管理责任，制定的　措施要具有指导性、针对性、先进性、科学性，并且要认　真做好监督。在规程中要对回采工作面的放顶方法和　距离做出明确的规定，并且还要制定安全技术措施。　４．２要做到领导跟班，一旦发现问题要及时处理　要采用先进的技术手段，对于发现的问题要做好　现场整改。跟班的领导对于有关规定要熟知，要会分　析、会记录、懂鉴定，要亲自鉴定支柱的工作阻力和初　撑力，全面掌握顶板动态和工作面的支护质量。在工　作面初次放顶期间要加强观测，对异常段、靠近放顶线　的末排支柱以及局部冒顶区、悬顶、有构造变化的区域　课，使他们的质量意识得到增强。　５结语　煤矿采煤工作面初次放顶很容易导致工作面顶板　发生事故，对正常的煤矿生产造成不利的影响。因此，　要认真做好放顶技术管理工作，以确保煤矿安全生产。　采煤工作面初次放顶时，要认真做好工作面矿压监测，　并且还应当对监测的结果进行科学分析，避免顶板事　故发生，做到安全生产。　参考文献：　［１］赵所良．采煤工作面初次放顶技术管理［Ｊ］．科技致富向导，　２０１３（１１）．　［２］唐磊．煤矿采煤工作面初次放顶技术管理问题探讨［Ｊ］．科　技致富向导，２０１３（６）．　［３］宋小东．煤矿采煤工作面初次放顶技术管理问题探讨［Ｊ］．　科技与企业，２０１３（１８）．　［４］苗宇祥．采煤工作面初次放顶的技术和管理措施［Ｊ］．山东　煤炭科技，２０１１（１）．　（责任编辑：陈文明）　（上接第１５５页）　４结论　（１）通过观测可知，在开采过程中工作面的初次来　压以及周期来压持续的时间短，其对支架的破坏影响　较小。　（２）根据以往的开采经验，顶板的破坏形式及程度　在整个开采过程是不同的，建议在末采阶段重视矿压　监测，及时采取支护措施，充分保证生产安全。　（３）在部分阶段老顶来压相对明显，在此期间，应　当加强顶板支护，保证安全。　（４）通过对工作面支护措施进行监测，证明现有的　支护方式是科学的，能够满足工作面的稳定要求。　参考文献：　［１］胡国伟，靳钟铭．大采高综采工作面矿压观测及其显现规律　研究［Ｊ］．太原理工大学学报，２００６，０２：１２７—１３０．　［２］汤建泉，等．现场矿压观测方案设计［Ｊ］．煤矿开采，２００８，０１：　７ｌ一７４．　［３］赵建明，等．薄煤层综采面矿压观测实践研究［Ｊ］．中国科技　信息，２００９，２０：５９—６０．　［４］许敬立．回采巷道矿压观测及围岩控制技术研究［Ｊ］．江西　煤炭科技，２０１０，０４：９７—９８．　（责任编辑：陈文明）　１６３